1、电镀的研究综述电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。电 镀 时 ， 镀层金属或 其 他 不 溶 性 材 料做阳极，待镀 的 金 属 制 品 做 阴 极 ， 镀层 金 属 的 阳 离 子 在 金 属 表 面 被 还 原 形 成 镀 层 。 为 排 除 其 它 阳 离 子 的 干 扰 ， 且使 镀 层 均 匀 、 牢 固 ， 需 用 含 镀 层 金 属 阳 离 子 的 溶 液 做 电 镀 液 ， 以 保 持 镀 层
2、金属 阳 离 子 的 浓 度 不 变 。 电 镀 的 目 的 是 在 基 材 上 镀 上 金 属 镀 层 ， 改 变 基 材 表 面性 质 或 尺 寸 .电 镀 能 增 强 金 属 的 抗 腐 蚀 性 (镀 层 金 属 多 采 用 耐 腐 蚀 的 金 属 )、增 加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和 表 面 美 观 。一 、 电 镀 的 目 前 研 究 及 应 用 现 状电 镀 分 为 挂 镀 、 滚 镀 、 连 续 镀 和 刷 镀 等 方 式 ， 主 要 与 待 镀 件 的 尺 寸 和批 量 有 关 。 挂 镀 适 用 于 一 般 尺 寸 的 制 品 ,如 汽 车 的 保 险 杠
3、 ,自 行 车 的 车 把 等 。滚 镀 适 用 于 小 件 ， 如 紧 固 件 、 垫 圈 、 销 子 等 。 连 续 镀 适 用 于 成 批 生 产 的 线 材和 带 材 。 刷 镀 适 用 于 局 部 镀 或 修 复 。 电 镀 液 有 酸 性 的 、 碱 性 的 和 加 有 铬 合 剂的 酸 性 及 中 性 溶 液 ， 无 论 采 用 何 种 镀 覆 方 式 ， 与 待 镀 制 品 和 镀 液 接 触 的 镀 槽 、吊 挂 具 等 应 具 有 一 定 程 度 的 通 用 性 。电 镀 工 艺 作 为 重 要 的 表 面 工 程 技 术 ， 从 1840 年 的 镀 银 专 利 申 请
4、至 今 ， 已有 160 多 年 的 历 史 。 20 世 纪 以 来 ， 随 着 科 学 技 术 进 步 ， 工 业 化 程 度 不 断 提 高 ，汽 车 、 机 械 装 备 、 船 舶 、 航 空 、 航 天 、 电 子 、 轻 工 等 工 业 对 产 品 表 面 处 理 都离 不 开 电 镀 。 今 天 ， 电 镀 已 从 一 般 的 装 饰 防 护 向 高 耐 腐 蚀 及 功 能 性 方 向 发 展 。随 着 电 镀 新 工 艺 、 新 材 料 和 新 设 备 不 断 开 发 研 制 、 推 广 应 用 ， 电 镀 行 业 开 创了 前 所 未 有 的 新 局 面 ， 应 用 领 域
5、不 断 拓 展 。当 前 经 济 全 球 化 和 科 技 创 新 是 国 际 的 两 大 主 流 。 经 济 全 球 化 ， 产 业 结 构 调整 已 在 全 球 范 围 内 进 行 ， 我 国 已 成 为 国 际 发 达 国 家 产 业 转 移 的 对 象 ， 不 少 发达 国 家 的 产 品 ， 直 接 转 移 到 我 国 生 产 ， 我 国 已 成 为 国 际 的 生 产 大 国 。 科 技 创新 、 技 术 进 步 促 进 科 学 技 术 迅 猛 发 展 ， 发 达 国 家 的 电 镀 生 产 企 业 ， 广 泛 应 用信 息 技 术 进 行 现 代 化 管 理 ， 电 镀 工 艺 已
6、 采 用 先 进 的 代 铬 工 艺 、 纳 米 技 术 ， 国际 流 行 的 沙 金 、 雾 金 、 枪 色 电 镀 及 铝 合 金 电 镀 ， 塑 料 电 镀 越 来 越 广 泛 。 随 着人 们 对 环 保 要 求 的 提 高 ， 发 达 国 家 的 电 镀 企 业 在 生 产 中 广 泛 使 用 新 技 术 、 新工 艺 、 新 材 料 ， 应 用 先 进 的 环 保 设 备 与 “三 废 ”治 理 技 术 ， 加 强 对 环 境 治 理 ，减 少 对 环 境 的 污 染 ， 提 高 资 源 利 用 率 ， 降 低 生 产 成 本 ， 提 高 产 品 质 量 ， 提 高经 济 效 益
7、， 使 企 业 在 市 场 竞 争 中 处 于 优 势 。改 革 开 放 以 来 ， 我 国 电 镀 行 业 得 到 较 大 的 发 展 ， 外 资 、 合 资 、 民 营 企 业 崛起 ， 涌 现 出 一 大 批 具 有 一 定 规 模 ， 技 术 先 进 的 电 镀 企 业 。 据 不 完 全 统 计 ， 全国 有 近 20000 个 电 镀 厂 点 ， 其 中 40%的 电 镀 厂 点 集 中 在 珠 三 角 、 长 三 角 ， 这两 个 地 区 的 产 值 占 全 国 产 值 的 60%。 电 镀 企 业 分 布 在 各 行 各 业 ， 主 要 有 ： 机械 工 业 33.8%、 轻
8、工 业 20.2%、 电 子 工 业 5%-15%， 其 余 分 布 在 航 空 、 航 天 、及 仪 器 仪 表 工 业 。 电 镀 加 工 中 涉 及 最 广 的 是 镀 锌 、 铜 、 镍 、 铬 ， 其 中 镀 锌 占35%-45%， 镀 铜 、 镍 、 铬 各 占 约 20%， 电 子 产 品 镀 铅 、 锡 、 金 约 占 5%。 我 国电 镀 企 业 普 遍 规 模 较 小 ， 少 部 分 企 业 拥 有 国 际 先 进 水 平 的 设 备 和 设 施 ， 拥 有先 进 的 工 艺 技 术 ， 但 大 部 分 企 业 还 在 使 用 过 时 陈 旧 的 设 备 ， 有 些 甚 至
9、 手 工 操作 。我 国 电 镀 行 业 经 历 了 由 20 世 纪 80 年 代 初 期 的 高 峰 跌 入 低 谷 ， 90 年 代 开始 回 升 ， 经 过 10 多 年 的 恢 复 发 展 ， 随 着 世 界 制 造 业 中 心 向 我 国 转 移 ， 香 港 、台 湾 、 东 南 亚 、 韩 国 与 及 一 些 发 达 国 家 和 地 区 的 电 镀 企 业 纷 纷 到 我 国 设 厂 ，我 国 已 成 为 电 镀 大 国 ， 但 还 不 是 电 镀 强 国 。 由 于 电 镀 加 工 给 产 品 带 来 的 装 饰性 和 功 能 性 ， 工 艺 技 术 的 不 断 改 进 和 发
10、 展 ， 而 且 ， 电 镀 行 业 相 对 其 它 行 业 是以 节 省 贵 金 属 为 目 的 的 节 约 型 行 业 ， 电 镀 行 业 已 成 为 我 国 国 民 经 济 发 展 过 程中 的 一 个 不 可 缺 少 ， 也 不 可 替 代 ， 还 有 上 升 趋 势 的 发 展 型 行 业 。应 用 领 域 主 要 有 塑 料 电 镀 、 快 速 电 镀 、 局 部 电 镀 、 煤 矿 机 械 、 汽 车无 论 是 经 济 效 益 ， 还 是 外 在 美 观 ， 塑 料 电 镀 都 发 挥 了 巨 大 的 作 用 。 其 广泛 应 用 于 现 代 汽 车 、 游 轮 、 高 速 列
11、车 、 飞 机 。 大 型 招 牌 字 、 墙 面 浮 雕 、 吊 灯 、廊 柱 等 。 另 外 家 庭 用 品 及 电 子 产 品 ， 也 离 不 开 塑 料 电 镀 。快 速 电 镀 在 设 备 及 模 具 维 修 中 对 关 键 零 件 的 局 部 修 复 有 其 独 到 之 处 操 作方 便 灵 活 ， 节 约 维 修 费 用 ， 有 其 独 到 之 处 操 作 方 便 灵 活 ， 节 约 维 修 费 用 ， 解决 传 统 维 修 方 法 中 所 遇 到 的 问 题 ， 经 济 效 率 明 显 。局 部 电 镀 就 是 对 工 件 局 部 表 面 实 施 电 镀 。 通 过 采 用 不
12、 同 的 方 式 使 得 成 品件 的 表 面 局 部 没 有 电 镀 的 效 果 ， 用 不 同 的 方 式 使 得 成 品 件 的 表 面 局 部 没 有 电镀 的 效 果 ， 与 有 电 镀 的 部 分 形 成 反 差 ， 形 成 独 特 的 设 计 风 格 。过 去 减 振 器 连 杆 采 用 普 通 硬 铬 电 镀 工 艺 ， 通 硬 铬 电 镀 工 艺 ， 耐 蚀 性 不 能满 足 要 求 。 目 前 普 遍 采 用 HEEF25 微 裂 纹 镀 ， 对 保 证 减 振 器 连 杆 耐 蚀 性 及 润滑 性 有 积 极 的 作 用 。二 、 电 镀 工 艺 的 存 在 问 题电 镀
13、 电 源 是 用 来 在 电 镀 中 产 生 电 流 的 装 置 ， 电 流 通 过 镀 槽 是 电 镀 的 必 要 条件 ， 镀 件 上 的 金 属 镀 层 在 电 流 流 过 电 镀 槽 时 ， 引 起 电 化 学 反 应 而 形 成 。 电 镀过 程 如 图 1 所 示 。从 电 镀 的 基 本 原 理 可 以 看 出 ， 改 进 镀 层 质 量 可 以 从 两 个 方 面 人 手 ： 调 整 电 镀 溶 液 ； 改 进 电 镀 电 源 。 现 实 中 ， 广 泛 采 用 了 改 进 电 镀 电 源 的 方法 。技 术 关 键 主 要 有 ：1、 避 免 前 处 理 工 序 中 镀 件
14、的 碰 撞 ， 尤 其 在 70 左 右 的 浸 蚀 (粗 化 )工 序 中 ，ABS 塑 料 在 这 一 温 度 时 ， 软 化 增 加 ， 硬 度 降 低 ， 如 果 有 碰 撞 则 很 容 易 擦 毛 ， 镀后 必 有 印 点 。 以 往 是 随 便 放 入 浸 蚀 液 中 ， 浸 蚀 后 用 网 取 出 清 洗 ， 这 对 高 要 求的 镀 件 ， 尤 其 是 比 较 大 一 点 或 平 面 光 一 点 的 镀 件 是 绝 对 不 允 许 如 此 操 作 。2、 浸 蚀 程 度 的 控 制 。 过 度 浸 蚀 或 浸 蚀 不 足 都 会 造 成 镀 后 产 品 光 洁 度 欠 佳 或
15、镀层 结 合 力 不 好 。3、 金 属 化 方 法 。 金 属 化 方 法 不 外 乎 铜 层 或 镍 层 ， 它 们 各 有 利 弊 ， 每 一 种 方 法都 能 生 产 出 合 格 的 产 品 。 从 操 作 而 言 ， 无 电 解 镀 镍 比 较 稳 定 ， 镀 速 较 快 ； 而无 电 解 镀 铜 可 以 省 去 昂 贵 的 钯 盐 ， 成 本 略 低 ， 但 稳 定 性 较 差 。 镀 液 要 保 持 清洁 不 能 混 浊 ， 要 防 止 微 小 粒 子 的 沉 积 ， 否 则 在 镀 亮 铜 时 会 把 微 小 粒 子 “放 大”， 形 成 颗 粒 毛 疵 ， 所 以 在 金 属
16、 化 后 ， 可 以 进 行 清 洗 拭 揩 ， 特 别 是 大 件 平 面镀 件 ， 以 防 止 粉 粒 存 在 ， 尤 其 是 金 属 化 铜 层 不 能 省 去 此 工 序 。 在 这 过 程 中 对于 较 大 的 镀 件 ， 有 可 能 有 些 小 点 或 小 局 部 发 现 露 塑 时 ， 较 多 厂 家 往 往 采 取 局部 修 补 ， 以 免 返 工 造 成 损 失 。 一 般 可 以 用 银 浆 、 导 电 胶 或 软 铅 芯 笔 修 补 ， 它对 提 高 成 品 合 格 率 确 有 好 处 。 4、 合 理 适 当 的 工 夹 具 。 不 但 要 有 适 当 的 导 电 触
17、点 ， 而 且 要 有 适 当 的 紧 度 ， 产品 既 要 导 电 良 好 又 要 夹 紧 ， 但 要 防 止 使 产 品 因 紧 夹 而 变 形 ， 尤 其 是 镀 后 变 形， 不 要 以 为 试 夹 后 取 下 零 件 无 变 形 就 可 以 了 ， 必 须 考 虑 到 大 批 量 电 镀 后 的 定型 变 形 ， 特 别 在 镀 镍 中 因 温 度 较 高 更 易 变 形 。 电 镀 工 夹 具 必 须 绝 缘 良 好 ， 绝不 能 有 镀 上 的 粒 子 ， 否 则 在 电 镀 过 程 中 会 使 镀 件 表 面 上 产 生 颗 粒 毛 刺 ， 镀 铬后 夹 具 必 须 将 铬 层
18、 退 尽 为 止 ， 否 则 在 铬 层 上 镀 铜 时 ， 铜 层 易 成 粉 粒 ， 它 的 脱落 也 会 造 成 产 品 表 面 的 毛 刺 。 5、 镀 铜 液 应 有 良 好 的 清 洁 度 ， 配 备 连 续 过 滤 和 空 气 搅 拌 ， 保 证 镀 铜 液 澄 清。 镀 铜 液 应 具 有 良 好 的 整 平 能 力 和 分 散 能 力 ， 在 较 宽 的 电 流 密 度 范 围 操 作 。镀 镍 也 应 具 备 上 述 条 件 ， 但 必 须 注 意 到 镀 层 厚 度 ， 有 不 少 厂 家 往 往 不 予 重 视， 认 为 后 续 还 要 镀 铬 ， 镍 层 厚 度 关
19、系 不 大 ， 只 要 亮 铜 镀 亮 ， 镍 层 镀 白 即 可 ，这 一 观 点 是 不 够 正 确 的 ， 镀 件 在 耐 蚀 试 验 中 就 不 易 达 到 要 求 。 所 以 在 汽 车 及摩 托 车 部 件 的 塑 料 电 镀 中 ， 还 必 须 镀 双 层 镍 、 三 层 镍 或 镍 封 以 产 生 微 孔 铬 ，才 能 达 到 耐 蚀 试 验 的 要 求 。 性 能 方 面 的 问 题 ：1、 针 孔针 孔 大 多 是 气 体 (一 般 是 氢 气 )在 镀 件 表 面 上 停 留 而 造 成 的 。 针 孔 属 于 麻 点 ，但 针 孔 不 同 于 麻 点 ， 它 像 流 星
20、 一 样 ， 往 往 带 有 向 上 的 “尾 巴 ”， 而 麻 点 仅 仅是 镀 层 上 微 小 的 凹 坑 ， 一 般 是 没 有 向 上 的 “尾 巴 ”。那 些 因 素 会 促 使 镍 层 产 生 针 孔 呢 ?镀 前 处 理 不 良 ； 镀 液 中 有 油 或 有 机 杂 质 过 多； 镀 液 中 有 固 体 微 粒 ； 防 针 孔 剂 太 少 ； 镀 液 中 铁 等 异 金 属 杂 质 过 多 ； 镀 液 pH 太 高 或 操 作 电 流 密 度 过 大 ； 镀 液 中 硼 酸 含 量 太 少 和 镀 液 温 度 太 低 等 都 会 导致 镀 镍 层 产 生 针 孔 。2、 镀 层
21、 结 合 力 不 好产 生 镀 层 结 合 力 不 好 的 原 因 有 ： 镀 前 处 理 不 良 ， 零 件 表 面 有 油 、 氧 化 物 等 ；清 洗 水 中 有 油 或 有 六 价 铬 ； 酸 活 化 液 中 有 铜 、 铅 杂 质 ； 电 镀 过 程 中 产 生 双 性电 极 或 断 电 时 间 过 长 ； 镀 液 中 硼 酸 少 、 铁 杂 质 多 、 pH 高 、 有 油 、 有 机 杂 质 或光 亮 剂 过 多 等 。3、 粗 糙 和 毛 刺粗 糙 就 是 镀 层 表 面 细 小 的 “凸 粒 ”。 大 而 尖 锐 的 “凸 粒 ”叫 做 毛 刺 。 镀 层 粗糙 有 的 是
22、外 部 因 素 造 成 的 ， 如 空 气 中 的 灰 尘 ， 抛 光 、 磨 光 中 的 微 粒 进 人 溶 液等 ； 有 的 是 从 溶 液 内 部 产 生 的 ， 如 阳 极 袋 破 裂 使 阳 极 泥 渣 进 入 溶 液 ； 溶 液 中氯 化 物 过 多 使 阳 极 溶 解 过 快 ， 有 小 颗 粒 的 镍 从 阳 极 转 入 溶 液 ； 掉 人 溶 液 中 的铁 零 件 发 生 溶 解 ， 铁 离 子 进 入 溶 液 ， 并 在 较 高 的 pH 值 下 形 成 氢 氧 化 物 沉 淀夹 附 到 镀 层 中 ； 使 用 钙 含 量 较 高 的 硬 水 ， 长 期 积 累 ， 足 够
23、 量 的 钙 在 较 高 的 温度 下 会 形 成 硫 酸 钙 沉 淀 ； 加 料 时 原 料 未 充 分 溶 解 ， 也 会 带 进 一 些 微 粒 ； 镀 液中 镍 含 量 太 高 ， 也 会 导 致 镀 层 粗 糙 。4、 镀 层 发 花引 起 镀 层 发 花 的 原 因 很 多 ， 如 镀 前 处 理 不 良 ， 镀 件 表 面 上 的 油 污 未 彻 底 除 净， 清 洗 水 表 面 有 油 膜 ； 底 镀 层 表 面 有 有 机 物 吸 附 膜 ； 镀 液 中 有 油 ， 十 二 烷 基硫 酸 钠 和 糖 精 含 量 太 少 ； 十 二 烷 基 硫 酸 钠 或 1， 4 一 丁 炔
24、 二 醇 质 量 不 好 ； 十二 烷 基 硫 酸 钠 和 豆 素 未 溶 解 好 ； 镀 液 pH 太 高 或 镀 液 浑 浊 等 都 会 使 镍 层 发 花 。5、 镀 层 阴 暗镀 层 阴 暗 多 数 出 现 在 低 电 流 密 度 区 ， 偶 尔 也 有 出 现 在 中 电 流 密 度 区 或 高 电 流密 度 区 。 低 电 流 密 度 区 镀 层 阴 暗 可 能 是 镀 液 温 度 太 高 ， 电 流 密 度 太 小 ， 主 盐浓 度 太 低 ； 次 级 光 亮 剂 过 多 或 镀 液 中 有 铜 、 锌 杂 质 引 起 的 ； 中 电 流 密 度 区 镀层 阴 暗 可 能 是 由
25、 次 级 光 亮 剂 太 少 ， 有 机 杂 质 过 多 或 有 一 定 量 的 铁 杂 质 造 成 的； 高 电 流 密 度 区 镀 层 阴 暗 可 能 是 镀 液 pH 太 高 ， 初 级 光 亮 剂 太 少 或 镀 液 中 有 少量 的 铬 酸 盐 、 磷 酸 盐 及 铅 杂 质 引 起 的 。 此 外 ， 镀 前 处 理 不 良 ， 镀 件 表 面 有 碱膜 或 有 机 物 吸 附 膜 ， 或 者 底 镀 层 不 好 也 会 导 致 镍 层 出 现 阴 暗 的 现 象 。6、 镀 层 脆 性镀 液 中 次 级 光 亮 剂 过 多 或 初 级 光 亮 剂 太 少 ， 铜 、 锌 、 铁
26、或 有 机 杂 质 过 多 ， pH过 高 或 温 度 过 低 等 都 会 使 镍 层 发 脆 。7、 橘 皮 状 镀 层在 光 照 下 ， 镀 层 呈 现 隐 隐 的 波 纹 状 现 象 称 之 谓 橘 皮 状 镀 层 。 镀 前 处 理 不 良 ，镀 液 中 有 油 或 有 胶 类 杂 质 ， 十 二 烷 基 硫 酸 钠 过 多 、 异 金 属 杂 质 过 多 或 镀 液 中有 未 过 滤 掉 的 活 性 炭 粉 末 等 会 产 生 橘 皮 状 镀 层 。三 、 电 镀 工 艺 展 望现 在 已 经 得 到 应 用 的 新 合 金 工 艺 有 锌 系 列 ， 镍 系 列 ， 铜 系 列 ，
27、 锡 系 列 ，银 系 列 等 。 锌 作 为 钢 铁 的 优 良 廉 价 的 防 护 性 镀 层 被 广 泛 地 采 用 , 但 是 自 从日 本 汽 车 打 进 欧 洲 和 北 美 市 场 , 汽 车 的 耐 盐 防 护 性 就 提 到 了 议 事 日 程 。 1在 开 展 高 耐 蚀 性 镀 层 的 研 究 中 ， 锌 合 金 的 研 究 引 人 注 目 。 最 先 出 现 的 是 锡 锌合 金 ， 这 种 合 金 的 含 锌 量 在 左 右 时 耐 盐 水 喷 雾 时 间 最 长 ， 出 现 红 锈 的时 间 可 达 个 小 时 以 上 。 最 开 始 进 入 实 用 化 的 工 艺
28、是 年 代 末 的 有 机 羧 酸 的 中 性 镀 液 ， 后 来 有柠 檬 酸 镀 液 。 在 锡 锌 工 艺 之 后 出 现 的 是 锌 镍 工 艺 。 这 种 工 艺 由 于 含 镍 量 在 -10%， 成 本 比 锡 锌 要 低 ， 因 此 很 快 得 到 普 及 。 最 先 出 现 的 是 用 于 钢 板 连 续 电镀 的 硫 酸 盐 工 艺 ， 这 大 约 在 1982 年 前 后 。 以 后 开 发 出 氯 化 铵 型 工 艺 ， 现 在 比较 成 熟 的 是 碱 性 锌 酸 盐 工 艺 。 这 种 工 艺 的 特 点 是 抗 腐 蚀 性 能 特 别 好 ， 不 经 钝化 的 镀
29、 层 耐 盐 雾 到 出 现 红 锈 的 时 间 在 150 小 时 以 上 。 在 高 温 下 也 仍 能 维 持 其优 良 的 防 护 性 能 。 因 此 在 汽 车 等 行 业 有 较 多 应 用 。在 锌 镍 开 发 之 后 两 年 ， 锌 铁 工 艺 就 进 入 了 实 用 化 。 锌 铁 与 前 面 的 工 艺 不同 的 是 铁 的 含 量 很 小 ， 只 在 0.2 到 0.6 左 右 。 虽 然 以 前 有 用 于 钢 板 电 镀 的 锌铁 合 金 ， 其 含 铁 量 在 ， 但 现 在 进 入 实 用 的 还 是 这 种 低 铁 含 量 的镀 层 。 比 较 成 熟 的 有
30、锌 酸 盐 工 艺 。 其 耐 蚀 性 也 很 好 ， 但 一 定 要 经 过 钝 化 才 能有 高 的 耐 蚀 性 ， 当 含 铁 量 在 0.4 左 右 时 ， 出 现 红 锈 的 盐 水 喷 雾 时 间 可 达 小 时 以 上 。在 欧 洲 还 有 用 锌 钴 合 金 工 艺 的 ， 这 种 工 艺 与 锌 铁 一 样 ， 可 以 不 用 银 盐 做出 黑 色 钝 化 膜 。 含 钴 量 也 仅 在 1%左 右 。镍 一 直 是 电 镀 加 工 工 业 中 的 重 要 镀 种 ， 由 于 镍 资 源 的 紧 张 和 价 格 昂 贵 ，开 发 镍 合 金 电 镀 是 节 镍 的 一 种 选
31、 择 。 同 时 ， 有 些 镍 合 金 的 功 能 性 能 也 是 市 场所 需 要 的 ， 因 此 ， 镍 基 合 金 的 应 用 也 很 广 泛 。 镍 铁 合 金 不 仅 可 节 约 部 分 镍 ，而 且 镀 层 性 能 也 比 纯 镍 镀 层 要 好 。 这 种 镀 层 的 含 铁 量 在 7%-30% 左 右 ， 镀 层中 的 含 铁 量 与 镀 液 中 的 镍 铁 比 例 成 正 比 。 也 有 采 用 镍 锰 铁 合 金 电 镀 工 艺 的 报导 。 用 于 装 饰 的 镍 合 金 更 多 ， 特 别 是 黑 色 镀 层 方 面 ， 不 少 是 用 的 镍 合 金 ， 比如 镍
32、 锡 ， 镍 钴 ， 镍 镉 等 。 铜 镍 合 金 更 是 在 装 饰 电 镀 中 有 较 多 的 应 用 。铜 合 金 如 铜 锡 合 金 ， 铜 锌 合 金 ， 很 早 就 有 大 量 的 应 用 。 这 方 面 的 新 工 艺的 主 攻 方 向 是 以 非 氰 化 物 络 合 物 来 取 代 氰 化 物 ， 比 如 焦 磷 酸 盐 ， 柠 檬 酸 盐 镀铜 合 金 等 。锡 作 为 钎 焊 性 镀 层 主 要 是 用 在 电 子 电 镀 行 业 ， 但 也 可 以 用 在 装 饰 和 防 护方 面 ， 比 如 代 银 的 锡 合 金 ， 用 于 罐 头 盒 防 腐 的 镀 锡 工 艺
33、等 。 但 主 要 还 是 电 子工 业 中 有 大 量 应 用 ， 现 在 用 得 最 多 的 仍 然 是 锡 铅 合 金 。 也 有 锡 铈 ， 锡 铋 等 。当 前 的 趋 势 是 采 用 无 氟 和 无 铅 的 新 工 艺 取 代 老 工 艺 。其 它 贵 金 属 的 合 金 主 要 是 用 在 装 饰 和 功 能 性 方 面 。 正 如 前 面 讲 到 的 ，由 于 合 金 电 镀 技 术 的 开 发 可 能 产 生 出 一 些 新 的 合 金 ， 这 不 仅 在 表 面 处 理 业 有重 要 意 义 ， 对 材 料 学 科 也 有 重 要 意 义 。 因 此 ， 在 新 世 纪 ，
34、 对 合 金 电 镀 的 研 究仍 会 加 紧 进 行 。 特 别 是 在 多 元 合 金 ， 包 括 三 元 、 四 元 合 金 等 的 开 发 上 还 有 很大 的 空 间 电 子 电 镀 工 艺 除 了 少 数 是 利 用 了 传 统 的 工 艺 以 外 ， 大 多 数 是 近 几 十 年 开发 的 新 工 艺 。 比 如 非 金 属 电 镀 新 工 艺 ， 化 学 镀 新 工 艺 ， 贵 金 属 电 镀 新 工 艺 ，合 金 电 镀 新 工 艺 等 。 以 印 刷 线 路 板 的 电 镀 为 例 ， 它 是 以 孔 金 属 化 为 中 心 的 综合 了 前 处 理 、 化 学 镀 、
35、电 镀 、 退 镀 等 技 术 的 工 艺 。化 学 镀 中 的 各 种 化 学 镀 镍 技 术 ， 更 是 在 电 子 工 业 中 有 举 足 轻 重 的 作 用 。从 电 磁 屏 蔽 到 硬 盘 的 电 镀 ， 都 要 用 到 化 学 镀 镍 。 当 然 化 学 镀 不 仅 仅 是 用 于 电子 行 业 ， 在 其 它 很 多 行 业 都 有 重 要 的 价 值 ， 比 如 在 石 油 化 工 行 业 ， 一 些 管 道的 内 壁 防 护 就 在 采 用 化 学 镀 镍 技 术 。功 能 性 电 镀 实 际 上 是 一 个 含 义 较 广 的 概 念 ， 它 涵 盖 了 电 子 电 镀 、
36、 减 磨 电镀 、 耐 磨 电 镀 、 以 及 所 有 有 特 别 要 求 的 电 镀 技 术 。 可 以 说 举 凡 对 产 品 或 材 质表 面 有 电 学 、 力 学 、 光 学 、 生 物 学 等 方 面 要 求 而 通 过 电 镀 加 工 可 以 满 足 其 要求 的 镀 层 ， 都 可 以 叫 功 能 性 镀 层 。 显 然 ， 要 满 足 上 述 各 种 要 求 ， 光 靠 老 工 艺是 不 行 的 ， 因 此 ， 在 功 能 性 电 镀 中 的 新 工 艺 的 比 例 是 最 高 的 。现在引起各方面关注的是各种复合电镀技术。复合电镀是指在单金属电镀或合金电镀溶液中分散一些功能
37、性微粒，使之在电镀过程中与金属或合金共沉积，从而使被镀表面得到某些特定的性能。大家经常见到的沙面镀镍工艺，有一种就是采用了分散微粒的办法。早期的复合电镀的载体大多数是采用的镀镍工艺，现在已经发展到采用镀锌工艺为载体，进一步发展到以化学镀为载体。 用来做分散体的微粒有香料、磨料如金刚砂、SiC 、Al2O3 等，也有颜料、石墨、二硫化钼等。由这些微粒的性能可以得知分散有它们的镀层具有什么样的功能。 还有很多新工艺，都可以包括在功能性电镀的范围。可以预料，今后的电镀新工艺的开发方向将主要是应用于电子行业或有特殊要求的行业的功能性电镀技术。 四 、 参 考 文 献1郭铁峰, 杨燕军. 金刚石超薄切割
38、片制造方法研究J.探矿工程，2002；1：6162.2 徐滨士，朱绍华。表面工程的理论与技术M。北京：国防工业出版社,19993 柳滨，用于半导体材料切割的设备概况J。集成电路应用，2002；（9）4 张三元. 用复合电镀法制造金刚石工磨具J.电镀与精饰,1991 ;13 (1) :35 38.5 Marco Musiani , Electrodeposition of composite : an expanding subject in electrochemical materials scienceJ, Electrochimica Acta ,2000 ,45 :33973402.6
39、 屠振密，电镀合金原理与工艺M，北京:国防工业出版社,1998.7 朱诚意，郭忠诚，刘中华.国内复合镀层最新进展及应用J.电镀与环保，1998,18(1):3.8 刘定福. 复合电镀金刚石圆锯片工艺J.材料保护，2000，33（7）：2122.9 彭元芳，曾振鹏，赵国鹏，等。电沉积纳米复合镀层研究现状J.电镀与涂饰,2002，21(6):17-21.10 KrayD，Baumann S，Mayer K et al. Wafering research at Franhofer ISE，15th workshop on crystalline silicon solar cells and modules：materials and processes，2005，211 214 11 高伟刘镇昌用复合电镀法制造环形电镀金刚石线锯J金刚石与磨料磨具工程2004，140 (2) : 48 51
